带攻击角度约束的升力式再入飞行器自适应末制导研究

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升力式再入飞行器是目前各大军事强国研究的热点之一,它是人类走向太空的台阶,其军事价值、重要意义不言而喻。本文分析了升力式再入飞行器再入特点,考虑其为无动力再入并对其再入过程建立数学理论模型。文章从升力式再入飞行器攻击覆盖范围入手,该攻击覆盖范围为末制导提供服务。对升力式再入飞行器攻击覆盖范围进行了深入探讨,所谓攻击覆盖范围,就是指升力式再入飞行器在约束条件下再入段末端所能达到区域的边界点。根据该定义,文章将升力式再入飞行器攻击覆盖范围问题转化为求解一系列的轨迹优化问题,需要优化出满足再入约束条件下的最大纵程、最小纵程、最大横程以及一定纵程下最大横程的一系列再入轨迹。这一系列边界点所组成的区域就是所求飞行器攻击覆盖范围。关于优化算法,国内外已经有很多成熟的算法,并已经得到很好的应用,本文采用先利用直接法打靶法参数化优化问题,再利用序列二次规划方法解算参数化问题,经过调整初始再入参数及目标函数,在再入约束的条件下,优化得出一系列满足要求的轨迹,将这一系列再入段结束点连接在一起,最终得到升力式再入飞行器的攻击覆盖范围。本文对先建立了飞行器攻击覆盖范围优化模型,并按照分析进行了一系列的优化仿真,用仿真结果形象的表现出了飞行器攻击覆盖范围。飞行器攻击覆盖范围为末制导服务,它的确定不但为末制导打击任务提供可行性方案,同时也可以根据目标点位置反推出升力式再入飞行器再入走廊。同时为了实现在打击目标时战斗部能够最大的杀伤目标,对打击目标时的攻击角度进行约束。本文对带有攻击角度约束的自适应末制导进行了研究。研究一种基于比例导引的自适应导引技术,通过在末制导段不断对更新攻角、倾侧角指令,并在制导系数满足一定条件时,更新制导比例系数,使得飞行器在打击目标时以一定的落角度击中。最后假设目标是固定的,对带有攻击角度约束的末制导进行了仿真。从仿真结果可以看出来,该制导方法满足末端条件的要求,说明该制导方法的是行之有效的。
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